条形柄锈菌大麦专化型的寄主范围

用条形柄锈菌大麦专化型（ＰｕｃｃｉｎｉａｓｔｒｉｉｆｏｒｍｉｓＷｅｓｔ．ｆ．ｓｐ．ｈｏｒｄｅｉ）的３个代表性菌系，对８个族的２５属６１种禾草进行了温室人工接种。发现寄主９属２２种，除星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）属于早熟禾族外，其余均属于小麦族。大麦属（Ｈｏｒｄｅｕｍ）所有参试种均可被侵染，多数高感，大麦是主要寄主。旱麦草属（Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍ）植物和簇毛麦（Ｈａｙｎａｌｄｉａｖｉｌｌｏｓａ）也较感病。小麦族的赖草属（Ｌｅｙｍｕｓ）、鹅观草属（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａ）和Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ属的所有参试种均为免疫或近免疫。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究Ⅰ. 分离和鉴定

从本研究建立的Ｌｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌｅｖ（大赖草）和Ｐｓａｔｈｙ－ｒｏｓｔａｃｈｙｓｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（新麦草）的ＤＮＡ文库中分别挑出５５０和３４８个重组克隆提取质粒ＤＮＡ,用普通小麦、Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ等物种的总ＤＮＡ作探针,通过两轮点渍杂交,发现有１５个克隆稳定地与Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和（或）Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ有强杂交信号,与中国春无或基本无杂交信号,初步认定这些克隆为物种专化ＤＮＡ重复序列克隆。其中５个又被选取作交互杂交以测定彼此间的同源性,结果表明,ｐＰｊ６０５与ｐＰｊ２０５有同源性,而ｐＬｒ３４４,ｐＬｒ４２６和ｐＬｒ６４７相互间以及与ｐＰｊ２０５和ｐＰｊ６０５之间均无序列同源性。     

中国小麦族旱麦草属的研究

本文对国产仅有的４种旱麦草属植物：旱麦草Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍｔｒｉｔｉｃｅｕｍ（Ｇａｅｒｔｎ．）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝２ｘ＝１４）、毛穗旱麦草Ｅ．ｄｉｓｔａｎｓ（Ｃ．Ｋｏｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝２ｘ＝１４）、东方旱麦草Ｅ．ｏｒｉｅｎｔａｌｅ（Ｌ．）Ｊａｕｂ．ｅｔＳｐａｃｈ（２ｎ＝４ｘ＝２８）和光穗旱麦草Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ（Ｓｐｒｅｎｇ．）Ｎｅｖｓｋｉ（２ｎ＝４ｘ＝２８）的系统分类、分布、染色体组构成和生物系统学关系进行了研究。它们分布于新疆天山山脉，Ｅ．ｏｒｉｅｎｔａｌｅ是由Ｅ．ｄｉｓｔａｎｓ与Ｅ．ｔｒｉｔｉｃｅｕｍ天然杂交，染色体加倍的双二倍体衍生而来。Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ是由分布在伊朗、伊拉克、土耳其的二倍体Ｅ．ｂｏｎａｅｐａｒｔｉｓ和Ｅ．ｄｉｓ－ｔａｎｓ杂交形成的双二倍体衍生而来。旱麦草属与小麦族中的其他属之间的亲缘关系很远，染色体组的同源性很小。旱麦草属是在第四纪地中海气候形成后才逐渐分化形成的，起源于地中海—中亚区域。它的核型极端不对称，说明它在小麦族中处于更为进化的位置。     

条形柄锈菌大麦专化型的寄主范围

用条形柄锈菌大麦专化型的３个代表性菌系，对８个族的２５属６１种禾草进行了温室人工接种。发现寄主９属２２种，除星星草属于早熟禾族外，其余均属于小麦族。大麦属所有参试种均可被侵染。多数高感，大麦是主要寄主。旱麦草属植物和簇毛麦也较感病。小麦族的赖草属、鹅观草属和Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ属的所有参试种均为免疫或近免疫。     

小麦族全基因组测序研究进展

小麦族是禾本科植物中最重要的粮食作物来源之一，包括小麦、大麦、黑麦等麦类作物，全球年产量高达9亿t，约占全部谷类产量的30%。小麦族物种基因组庞大，重复序列比例高，且倍性水平多样，因此其从头测序和组装难度相对较大。近年来，随着三代长读长测序技术和针对复杂基因组的组装算法不断发展，以及测序成本显著下降，越来越多的小麦族物种的全基因组测序工作相继完成。本文综述了小麦族中小麦属、大麦属、黑麦属、偃麦草属和山羊草属共计17个物种（包括亚种）的全基因组研究进展，包括测序技术、拼装策略、组装质量、基因组和基因功能的主要分析内容等，旨在为更复杂的植物基因组测序和基因组学研究提供一定的理论与技术参考。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究：Ⅰ.分离和鉴定

从本研究建立的Ｌｅｙｍｕｓ ｒａｃｅｍｏｓｕｓ（Ｌａｍ．）Ｔｚｖｅｌｅｖ（大赖草）和Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓ ｊｕｎｃｅａ（Ｆｉｓｃｈ）Ｎｅｖｓｋｉ（新麦草）的ＤＮＡ文库分别挑出５５０和３４８个重组克隆提取质粒ＤＮＡ,用普通小麦。Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ和Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ等物种的总ＤＮＡ作探针,通过两轮点渍杂交,发现有１５个克隆稳定地与Ｌ．ｒａｃｅｍｏｓｕｓ或（或）Ｐｓａ．ｊｕｎｃｅａ有强     

小麦族赖草属植物与近缘二倍体物种的同工酶分析

对小麦族赖草属、冰草属、偃麦草属、澳冰草属、拟鹅观草属、新麦草属和大麦属7个属24个物种的酯酶同工酶和超氧化歧化酶同工酶进行比较分析。结果表明:7个属24个物种共出现24种不同的同工酶酶谱,电泳分离出迁移率不同的45条酶带;②Leymus chinensis与Leymus其他13个种的亲缘关系较远,与Hordeum bogdanii的亲缘关系较近,Psathyrostachys juncea与Leymus的亲缘关系很近;③相似染色体组的物种聚类在一起;④2种同工酶的分析结果与细胞学、形态学及分子标记的研究结果基本一致。     

猬草属与其近缘属物种的RAPD和ISSR分析

对猬草属及其近缘属(新麦草属、赖草属)物种11种1变种共13份材料进行了RAPD和ISSR分析。聚类分析结果表明:①新麦草属物种和赖草属物种各自聚类在一起;②猬草属模式种Hystrixpatula与其他猬草属物种间存在明显的遗传差异;③Hystrix coreana、H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata与含Ns基因组的新麦草属物种及具NsXm基因组的赖草属物种聚在一起。以上结果与细胞学结果类似,表明H.patula与其他猬草属物种存在较大的遗传变异,而H.coreana、H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata与新麦草属及赖草属物种具有较近的亲缘关系。两种标记得到的Jaccard遗传相似系数和遗传聚类图基本一致,但ISSR引物扩增的多态性高于RAPD标记,且PCR扩增反应优于RAPD反应。RAPD和ISSR标记可作为评价小麦族物种遗传多样性和亲缘关系的分子标记技术。     

小麦近缘种属对赤霉病菌的抗性评价

对来自不同国家和地区的小麦野生近缘植物７个属———山羊草属（Ａｅｇｉｌｏｐｓ）鹅观草属（Ｒｏｅｇｎｅｒｉ ａ）、大麦属（Ｈｏｒｄｅｕｍ）、赖草属（Ｌｅｙｍｕｓ）、冰草属（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ）、披碱草属（Ｅｌｙｍｕｓ）、和偃麦草属（Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ）共３６个种的２０２份材料采用自然发病鉴定和人工接种鉴定方法,进行了抗赤霉病穗腐的鉴定。结果是：鹅观草属中有９个种的６１份材料具有高抗扩展特性,侵染仅限于小穗,不扩展至主穗轴,有部份材料同时还具有一定抗侵入能力;山羊草属有１份材料经接种鉴定具有一定抗侵入能力,该属的其余材料和其余５个属的材料均表现感病,既不抗侵入也不抗扩展。因此从鹅观草属的材料向小麦转移抗赤霉病基因是很有前途的。     

小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展

小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。     

小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展

小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。     

利用小麦微卫星引物分析小麦及其近缘种遗传多样性

利用竹通大麦染色体上的引物218条对小麦SSR引物对小麦及其近缘种共22个材料进行PCR扩增。从中筛选到39对多态性高、重复性好的引物,这些引物可在供试材料中检测出213个等位基因变异,平均每个位点可检测到5．4个等位基因。位点多态性信息量（PIC）变幅为0．38～0．89,平均为0．57。NTSYS软件分析表明22份材料的遗传相似系数范围为0．46—0．94,平均遗传相似系数为0．67,聚类分析结果显示小麦、偃麦草、大赖草、黑麦均各自聚类,与传统的形态分类结果有较高的吻合度。这表明：①SSR可以应用于小麦与其近缘种的遗传多样性研究。②SSR揭示的小麦与其近缘物种间的多态性高,可以用来鉴定小麦近缘种。     

赖草属林下组植物GBSSI基因序列的系统发育与分子进化

【目的】探讨赖草属林下组植物的种间系统关系与GBSSI基因的分子进化式样。【方法】对赖草属林下组3个类群的GBSSI基因序列进行多克隆测序,并将其与来自小麦族8个代表Ns,St,P,F,Ee和Eb基因组的二倍体植物的GBSSI序列进行序列与系统比较分析。【结果】基因序列多态性与系统发育分析表明:①L.duthiei和L.duthiei var.longearistatus亲缘关系密切;②不同Ns基因组供体参与多倍化物种形成可能导致L.komarovii与L.duthiei和L.duthiei var.longearistatus发生遗传分化;③赖草属林下组植物的GBSSI基因序列在Ns基因组拷贝上的多态性水平低于新麦草属植物Ns基因组序列多态性。【结论】支持L.duthiei和L.duthiei var.longearistatus互为种与变种的分类等级。复制基因GBSSI在多倍体中多态性水平不平等。     

黑麦染色体组中一个新重复序列的发现、定位与应用

 【目的】寻找黑麦基因组中新的重复序列作为特异PCR标记。【方法】以普通小麦中国春、川农18、育成品系R111、绵阳11为对照，以荆州黑麦、秦岭黑麦、非洲黑麦、森林黑麦为材料，用RAPD法筛选到黑麦基因组中的一个高拷贝DNA片段OPD15940，将OPD15940输入到NCBI的BLAST框中进行比对。根据OPD15940设计特异PCR引物D15F和D15R，利用这对引物对小麦族物种进行扩增，验证OPD15940的特异性。进而利用原位杂交技术定位pScD15940在染色体上的位置。【结果】序列比对后发现OPD15940与重复序列Sukkula中近60个53bp的小片段有较高的同源性，但又不同于Sukkula，是一类新的重复序列。通过特异PCR确定仅含黑麦染色质的物种能扩增出OPD15940，因而OPD15940为黑麦所特有。原位杂交结果显示除端部区域外，pScD15940弥散状分布在黑麦整套染色体上。【结论】OPD15940可以作为分子标记检测导入到小麦背景中的黑麦染色体。     

普通小麦-华山新麦草二体附加植株减数分裂中期染色体行为及形态学分析

为了进一步建立一套完整的普通小麦-华山新麦草异附加系,对普通小麦-华山新麦草衍生后代中,染色体数目2n=44的39个附加2条华山新麦草染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)染色体行为进行了GISH检测,获得了2条华山新麦草染色体能够配对的18个小麦-华山新麦草二体附加植株;并对这18个二体附加植株进行形态学比较,将其划分为7类。说明这7类二体附加植株所附加的华山新麦草染色体是不同的,初步推测在这7类二体附加植株附加的华山新麦草染色体应是华山新麦草7个同源群的不同染色体。     

小麦B染色体组起源的新探索

以圆锥小麦、一粒小麦以及B染色体组可能的供体种(拟斯卑尔脱山羊草、沙融山羊草、西尔斯山羊草、两角山羊草和高大山羊草)作母本,与黑麦属的五个种杂交。结果表明,圆小麦与森林黑麦杂交不成功,与栽培黑麦和山地黑麦杂交一般只产生无胚乳的种子,与非洲黑麦和瓦维洛夫黑麦杂交则结出正常的种子。这种可杂交性特点是B染色体组提供的,在所有可能的B染色体组的供体种中,只有拟斯卑尔脱山羊草和沙融山羊草具有上述可杂交性特点,表明这两个种是B染色体组的供体种。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究 Ⅴ.三个普通小麦-大赖草二体异附加系的选育与鉴定

利用形态特征的观察、根尖细胞有丝分裂中期染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ｉ（ＰＭＣＭⅠ）染色体构型分析以及Ｃ－分带，从普通小麦与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ）杂种回交后代中选育出３个二体异附加系：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６和９５Ｇ２３，其ＰＭＣＭⅠ染色体配对构型分别为０．１６Ⅰ＋２０．２５○Ⅱ＋１．６７Ⅱ，０．３５Ⅰ＋１８．９５○Ⅱ＋２．８７Ⅱ和０．１９Ⅰ＋２０．０７○Ⅱ＋１．８３Ⅱ。染色体Ｃ－分带结果表明：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６，９５Ｇ２３分别为大赖草第１号，第４号，第５号染色体的二体异附加系     

猬草属及其近缘属种子胚乳细胞多样性研究

对小麦族猬草属、赖草属、新麦草属、拟鹅观草属、披碱草属和Lophopyrum共6属20份材料的胚乳细胞特征进行解剖观察,发现不同属种植物种子胚乳细胞存在丰富的多样性,不同物种的胚乳细胞在大小、形状和数量上均表现出差异,但不能很好地反映种以上的组、属以及基因组间的差异。     

小麦近缘植物生态分布与抗禾谷缢管蚜的关系

对小麦族野生近缘植物18个属96个种（变种、亚种）269份材料进行了抗禾谷缢管蚜（Rhopalosiphum padi L.)鉴定。在10属50种多年生材料中,偃麦草（Elytrigia repens)、长穗偃麦草（Et.elongata)、费尔干偃麦草（Et.ferganensis)和窄颖赖草（Leymus angutus)表现为高抗;在鉴定的7个属41种（变种）一年生材料中,高抗材料均存在于山羊草属（Aegilops),其中欧山羊草（Ae.biuncialis)、小亚山羊草（Ae.columnaris)、小伞山羊草（Ae.umbellulata)、钩刺山羊草（Ae.triuncialis)抗性最强。分析表明小麦近缘野生植物对禾谷缢管蚜产生的高抗变异是与它们分布的温暖干旱的生态环境有关。     

黑麦端部特异重复序列pSc200在新合成的不同小麦-黑麦双二倍体中的变异

【目的】更好地了解在小麦-黑麦双二倍体形成过程中,黑麦染色体变异的情况。【方法】利用黑麦Kustro及黑麦AR106BONE分别与小麦品种绵阳11杂交,获得两种双二倍体（MKS1及MARS1）。以黑麦亚端部串联重复序列pSc200为探针,采用荧光原位杂交的方法,分析亲本黑麦及相应的双二倍体中黑麦染色体端部染色体结构变化。【结果】检测到pSc200杂交位点在MKS1中减少,而在MARS1中增加。【结论】异源多倍体化过程中,染色体端部结构的变异是伴随多倍体化快速发生的。这可能有利于新合成的异源多倍体快速稳定,使得两个不同的基因组在同一核中协调共存。来自不同组合的小麦－黑麦双二倍体中,黑麦染色体结构发生不同的变异为黑麦在小麦育种中的应用提供了启示。